Tính toán thiết kế máy ép thủy lực 300 tấn

Trên thế giới ngày nay có nhiều công ty chế tạo máy ép thủy lực để phục vụ ngành công nghiệp nặng và nhẹ như các loại máy ép thủy lực dùng trong sản xuất giày, máy ép dùng để nong lỗ trong sản xuất chi tiết máy, máy ép dùng để đột, máy ép dùng để ép gạch, ép ván dăm, ép mũ… Tuy nhiên tính đa dạng trong khâu thiết kế sản phẩm này chưa có, người được đào tạo chuyên về lĩnh vực này chưa nhiều. Điều này dẫn đến thực trạng nước ta không có công ty nào thiết kế và chế tạo ra máy ép thủy lực hoàn chỉnh. Do kinh nghiệm cũng như công nghệ là chưa đủ, mà các công ty trong nước chủ yếu là phân phối lại sản phẩm của công ty nước ngoài hoặc nhận đơn đặt hàng ở Việt Nam rồi đưa sang các công ty ở nước ngoài chế tạo. Qua tìm hiểu các công ty chuyên chế tạo và sản xuất máy ép thủy lực chủ yếu tập trung ở những nước có nền công nghiệp phát triển mạnh như Mỹ có công ty DENISON được thành lập từ năm 1990,tại Ấn Độ có công ty VELJAN, công ty YUKEN của Đài Loan chuyên cung cấp các loại van và bơm thủy lực khí nén, tại Đức có tập đoàn REXROTH chuyên sản xuất chế tạo sửa chữa bảo dưỡng các loại máy ép thủy lực cũng như cung cấp thiết bị phụ tùng cho hệ thống thủy lực khí nén và một số công ty khác như ASHUN _ Đài Loan, TAIWAN FLUID POWER _ Đài Loan, WINNER_ Đài Loan, …cũng chuyên cung cấp các thiết bị phụ tùng cho hệ thống thủy lực và khí nén. Tại Việt Nam có công ty thủy lực Nam Hải tại Hà Nội, Xí nghiệp cơ khíLong Quân tại Hà Nội là các công ty chuyên về phân phối, lắp đặt và tư vấn hệ thống thủy lực khí nén hàng đầu Việt Nam. Một số công ty khác như: công ty cổ phần dịch vụ kỹ thuật Việt Thái, công ty An Huy, công ty An Phú là một trong những công ty hàng đầu ở Hà Nội chuyên cung cấp các thiết bị thủy lực , khí nén cũng như tư vấn về hệ thống thủy lực. Các thông số của máy ép thủy lực 300T. + Lực ép đầu cần piston : F = 300(tấn) + Áp suất làm việc của xylanh ép : P = 300(bar) + Hành trình : S = 500(mm) + Thời gian thực hiện hành trình tiến : t1 = 30(s) + Thời gian thực hiện hành trình lùi : t2 = 20(s) + Thời gian giữ ép : t3 = 10(s) + Chế độ làm việc : Êm

ĐỀ TÀI TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY ÉP THỦY LỰC 300T Các thông số máy ép thủy lực 300T + Lực ép đầu cần piston : F = 300(tấn) + Áp suất làm việc xylanh ép : P = 300(bar) + Hành trình : S = 500(mm) + Thời gian thực hành trình tiến : t1 = 30(s) + Thời gian thực hành trình lùi : t2 = 20(s) + Thời gian giữ ép : t3 = 10(s) + Chế độ làm việc : Êm PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ MÁY ÉP THỦY LỰC + Trên giới ngày có nhiều cơng ty chế tạo máy ép thủy lực để phục vụ ngành công nghiệp nặng nhẹ loại máy ép thủy lực dùng sản xuất giày, máy ép dùng để nong lỗ sản xuất chi tiết máy, máy ép dùng để đột, máy ép dùng để 1|Page ép gạch, ép ván dăm, ép mũ… Tuy nhiên tính đa dạng khâu thiết kế sản phẩm chưa có, người đào tạo chuyên lĩnh vực chưa nhiều Điều dẫn đến thực trạng nước ta khơng có cơng ty thiết kế chế tạo máy ép thủy lực hồn chỉnh Do kinh nghiệm cơng nghệ chưa đủ, mà công ty nước chủ yếu phân phối lại sản phẩm công ty nước nhận đơn đặt hàng Việt Nam đưa sang cơng ty nước ngồi chế tạo Qua tìm hiểu cơng ty chun chế tạo sản xuất máy ép thủy lực chủ yếu tập trung nước có cơng nghiệp phát triển mạnh Mỹ có cơng ty DENISON thành lập từ năm 1990,tại Ấn Độ có cơng ty VELJAN, công ty YUKEN Đài Loan chuyên cung cấp loại van bơm thủy lực khí nén, Đức có tập đồn REXROTH chun sản xuất chế tạo sửa chữa bảo dưỡng loại máy ép thủy lực cung cấp thiết bị phụ tùng cho hệ thống thủy lực khí nén số cơng ty khác ASHUN _ Đài Loan, TAIWAN FLUID POWER _ Đài Loan, WINNER_ Đài Loan, … chuyên cung cấp thiết bị phụ tùng cho hệ thống thủy lực khí nén Tại Việt Nam có cơng ty thủy lực Nam Hải Hà Nội, Xí nghiệp khíLong Quân Hà Nội công ty chuyên phân phối, lắp đặt tư vấn hệ thống thủy lực khí nén hàng đầu Việt Nam Một số cơng ty khác như: công ty cổ phần dịch vụ kỹ thuật Việt Thái, công ty An Huy, công ty An Phú công ty hàng đầu Hà Nội chuyên cung cấp thiết bị thủy lực , khí nén tư vấn hệ thống thủy lực + Máy ép thủy lực hoạt động sở lý thuyết định luật Pascan: “ Áp suất tĩnh điểm lòng chất lỏng ” + Máy ép thủy lực sử dụng gia cơng áp lực: 2|Page 3|Page PHẦN 2: PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC CỦA MÁY ÉP THỦY LỰC 300T 2.1 Phân tích hoạt động máy + Hoạt động máy gồm ba trình: _ Qúa trình xylanh chuyển động xuống để ép sản phẩm _ Qúa trình xylanh giữ ép sản phẩm _ Qúa trình xylanh chuyển động lên để lấy sản phẩm + Khi máy làm việc, q trình ép khn ép lắp nửa cần piston nửa bàn ép Xylanh chuyển động xuống ép phôi hai nửa khuôn tạo thành sản phẩm, q trình ép kết thúc sau 30(s) Sau q trình xylanh giữ ép khn sản phẩm 10(s) Cuối trình lấy sản phẩm ngoaì, xylanh chuyển động lên sản phẩm lấy ra, thời gian trình 20(s) 2.2 Mạch thủy lực máy + Cấu tạo mạch thủy lực: 1_bể dầu 2_bơm thủy lực 3_van an toàn 4_lọc dầu có làm mát kèm van chiều 5_van phân phối 4/3 điều khiển điện _lò xo 6_bộ tăng áp dẫn động thủy lực 7_van tiết lưu chiều 8_van chiều có điều khiển 9_xylanh thủy lực máy ép 4|Page + Nguyên lý hoạt động máy ép thủy lực 300T: Đóng cơng tắc động điện, bơm nguồn hoạt động Năng lượng dạng P Q bơm nguồn tạo thông qua van chiều dẫn tới van phân phối 4/3 Ở hành trình ép, van phân phối 4/3 điều khiển dầu cấp cho tăng áp, dầu áp suất cao dẫn tới tăng áp thủy lực Tại đây, dầu tăng áp từ 150(bar) đến áp suất P = 300(bar) trước vào buồng xylanh công tác làm xylanh chuyển động xuống để thực hành trình ép Đồng tời với trình van chiều có điều khiển nhận tín dầu điều khiển mở để dầu khoang xylanh xả qua van tiết lưu chiều Van tiết lưu chiều điều khiển lưu lượng dòng dầu xả bể qua điều khiển vận tốc xylanh Khi kết thúc hành trình ép 30(s), dầu cao áp cung cấp tới buồng xylanh để thực hành trình giữ ép vòng 10(s) Kết thúc q trình giữu ép, van phân phối 4/3 cấp dầu áp suất cao 150(bar) nạp vào khoang xylanh làm cho xy lanh chuyển động lên Các trình thực liên tục tuần hoàn Van an toàn để đảm bảo áp suất hệ thống giá trị định trước, giảm tải cho hệ thống hệ thống bị tải Bộ lọc dầu có làm mát có nhiệm vụ lọc dầu hồi bể giảm nhiệt cho dầu Đi kèm với van chiều có nhiệm vụ xả lọc có dấu hiệu bị tắc Áp suất đặt van chiều 3(bar) Van chiều sau bơm để bảo dưỡng bơm thuận tiện 5|Page PHẦN 3: TÍNH TỐN HỆ THỐNG THỦY LỰC CỦA MÁY ÉP THỦY LỰC 300T 3.1 Tính tốn xylanh thủy lực + Tính tốn thơng số hình học: Đường kính xylanh: Ta có: F = P.A1 = P Trong : _ F : lực tạo đầu cần piston (N) _ P : áp suất làm việc xylanh (bar) _ D : đường kính xylanh (m) _A1 : diện tích tác dụng (m2) Vậy đường kính xylanh : D = = = 0,356 (m) Ta chọn đường kính xylanh : D = 350 (mm) ; đường kính ngồi xylanh : Dng = 370 (mm) Đường kính cần piston : Dc = (0,60,8).D = (0,60,8).350 = (210280) (mm) 6|Page Vậy chọn đường kính cần piston : 250 (mm) + Tính tốn thơng số động học : Lưu lượng cấp cho xylanh : Q = F.v Trong : _Q : lưu lượng cấp cho xylanh (m3/s) _F : diện tích tác dụng xylanh (m2) _v : vận tốc cần piston (m/s) Tốc độ cần piston hành trình tiến : v1 = = = (m/s) Lưu lượng cấp cho xylanh hành trình ép là: Q1 = F1.v1 = v1 Q1 = = 1,6.10-3 (m3/s) Tốc độ cần piston hành trình lùi là: v2 = = = 0,025 (m/s) Lưu lượng cấp cho xylanh hành trình lùi là: Q2 = F2.v2 = v2 Q2 = 0,025 = 1,2.10-3 (m3/s) Nhận thấy Q1 > Q2 , lưu lượng bơm nguồn chọn theo Q1 3.2 Tính tốn sơ bộ tăng áp + Bộ tăng áp máy thủy lực piston dẫn động thủy lực + Ta có: = Trong : _Pb : áp suất bơm nguồn (bar) _P : áp suất làm việc xylanh ép (bar) _D1 : đường kính piston lớn (m) _d2 : đường kính piston nhỏ (m) 7|Page D12 Pb = 300.d22 Chọn Pb = 150 (bar) D1 = d2 Chọn d2 = 50 (mm) D1 = 70,7 (mm); chọn D1 = 71 (mm) 3.3 Chọn dầu làm việc cho hệ thống + Dầu thủy lực đóng vai trò quan trọng giúp cho hệ thống thủy lực làm việc an tồn xác Bên cạnh tác nhân truyền tải áp lực truyền chuyển động, giúp bơi trơn chi tiết chuyển động, chống lại lực ma sát, làm kín bề mặt tiếp xúc, truyền thải nhiệt ngăn ngừa mài mòn + Thơng thường, dầu thủy lực lựa chọn hai yếu tố chính: Thời tiết nơi thiết bị sử dụng yêu cầu phận thủy lực sử dụng hệ thống truyền động thủy lực Có nhiều yêu cầu chất lượng khác dầu thủy lực điều quan trọng số độ nhớt dầu không thay đổi nhiều với thay đổi nhiệt độ + Nếu độ nhớt dầu lựa chọn cao: - Ma sát trượt tăng lên, phát sinh nhiệt tổn thất lượng lớn Tổn thất mạch dầu tăng lên tổn thất áp suất tăng lên + Nếu độ nhớt dầu lựa chọn nhỏ: - Rò rỉ bơm tăng lên, hiệu suất thể tích khơng đạt áp suất làm việc yêu cầu không đáp ứng Do có rò rỉ bên van điều khiển, xylanh bị thu lại tác dụng phản lực, motor khơng thể sản đủ mô–men yêu cầu trục quay + Để đáp ứng nhu cầu ta chọn dầu thủy lực: AW32 có thơng số sau: - Cấp độ nhớt ISO : 32 Điểm chớp cháy, oC : 210 Cấp tải FZG : 10 Điểm rót chảy, oC : -33 Độ nhớt 40oC, mm2/s : 30,5 Độ nhớt 100oC, mm2/s : 5,3 Chỉ số độ nhớt : 106 Hàm lượng nước max : 0,02 Trọng lượng riêng 20oC, N/m3 : 8,7.103 3.4 Tính tốn đường ống thủy lực 8|Page + Trong hệ thống thủy lực, chất lỏng công tác vận chuyển từ bể dầu qua bơm nguồn đến van, cấu chấp hành hồi bể nhờ hệ thống đường ống dẫn thủy lực + Đường ống thủy lực cần đảm bảo yêu cầu sau: - Đảm bảo độ bền cần thiết Đảm bảo hao phí áp suất thấp Đảm bảo khơng rò rỉ Đảm bảo khơng chứa tạo bong bóng khí, nước + Vì áp suất làm việc hệ thống cao môi trường hoạt động máy ép nên ta chọn ống dẫn cứng sản xuất từ thép + Chia đường ống thủy lực máy ép đoạn: - Đường ống hút : đoạn từ bể dầu đến bơm nguồn Vận tốc hút v = (0,81,2) (m/s) Đường ống đẩy ,nén: đoạn từ bơm nguồn đến van, tăng áp xylanh ép Vận tốc đẩy, nén v2 = (35) (m/s) Đường ống xả: đường ống hồi bể dầu Vận tốc xả v3 = (11,6) (m/s) + Đường kính đường ống tính theo cơng thức: d= Trong đó: _d: đường kính ống (m) _Q: lưu lượng chảy qua ống (m 3/s) _v: vận tốc dầu qua ống (m/s) + Bề dày ống tính theo cơng thức: = n Trong đó: _: bề dày ống (m) _P max : áp suất lớn dầu qua _d : đường kính ống (m) ống (N/m ) _: ứng suất tới hạn vật liệu làm ống ; = (0,30,35).; chọn vật liệu làm ống thép có = 380(Mpa) = (0,30,35).380 = (114133) Mpa chọn = 125(Mpa) _n : hệ số an toàn, chọn n = 1,5 + Tính tốn đường ống hút: Đường kính đường ống hút là: dh = = = (0,040,05) (m) 9|Page Chọn dh = 0,04(m) v1 = 1,3(m/s) Bề dày ống hút : = n = 1,5 = 3,6.10-3(m) +Tính tốn đường ống đẩy : Đường kính đường ống đẩy : dd = = = (0,020,026) (m) Chọn dd = 0,026(m) v2 = 3(m/s) Bề dày ống đẩy đoạn trước tăng áp : = n = 1,5 = 2,34.10-3(m) Bề dày ống đẩy đoạn sau tăng áp : = n = 1,5 = 4,68.10-3(m) +Tính tốn đường ống xả: Đường kính đường ống xả là: dx = = = (0,030,04) (m) Chọn dx = 0,03(m) v3 = 1,7(m/s) Bề dày ống xả : = n = 1,5 = 2,7.10-3(m) + Chọn : chiều dài tổng đường ống hút : l1 = 0,6(m) ; chiều dài tổng đường ống đẩy : l2 = 4(m) ; chiều dài tổng đường ống xả : l3 = 3(m) + Tổn thất áp suất toàn hệ thống : = + + Trong : tổn thất áp suất dọc đường ma sát theo chiều dài đường ống gây nên : tổn thất áp suất trở lực cục -: tổng tổn thất qua van lọc hệ thống, chọn =2 (bar) + Ta có : = + + 10 | P a g e Hệ số Reynolds đường ống hút : Bơm bánh chọn có số thơng só kỹ thuật sau : - Lưu lượng riêng : q = 70(cm3/vg) Áp suất làm việc : P = 160 (bar) Tốc độ quay: n = 1450 (vg/ph) 3.7 Chọn động điện + Công suất thủy lực hệ thống: N = = = 26,54 (Kw) Để đảm bảo hệ thống làm việc ổn định thực tế động c ện sản xu ất ta chọn loại động điện xoay chiều không đồng ba pha roto l ồng sóc _ 50Hz, ký hiệu: 3K200La4; cơng suất: 30Kw; tốc độ 1475vg/ph; ện áp mắc hình tam giác: 380V; điện áp mắc hình sao: 660V; dòng ện m ắc hình tam giác: 56,3A; dòng điện mắc hình sao: 32,5A; hiệu suất = 91; hệ số cơng suất: Cos = 0,89; tỷ số dòng điện khởi động: = 6,5; khối lượng 260kg; số cặp cực: 3.8 Chọn van cho hệ thống + Chọn van phân phối 4/3 điều khiển điện_lò xo Van phân phối phần tử thủy lực có tác dụng phân phối dầu thủy l ực mạch theo yêu cầu thiếu kế để mạch hoạt động mong muốn 13 | P a g e Dưới cấu tạo van phân phối loại 4/3 điều ển ện_lò xo: Đây loại thơng dụng cơng nghiệp, tiện lợi cho trình ều ển t ự động Các cuộn hút dùng điện chiều DC xoay chi ều AC Ngu ồn DC thích hợp hoạt động với tần số cao, không bị cháy tr ượt dừng đ ột ngột, di chuyển trượt nhẹ nhàng Nguồn AC thích hợp hoạt động thời gian ngắn Loại dễ gây cố (chập, cháy) sau thời gian s dụng Lò xo (6) ln giữ cho trượt vị trí trung gian Các cuộn hút đặt vừa khít với cấu kích hoạt tay có cố Các trượt có th ể d ịch chuy ển tay bên ngoài, để tiện việc kiểm tra dịch chuy ển Khi hai cu ộn hút làm việc, trượt dịch sang trái sang ph ải Khi tr ượt d ịch sang trái, chất lỏng có áp suất cao từ cửa P qua cửa A đ ến c c ấu ch ấp hành Chất lỏng từ khoang đối áp cấu chấp hành theo cửa B qua cửa TB v ề đường hồi hệ thống Khi trượt dịch sang phải, chất l ỏng từ cửa P qua c ửa B đến cấu chấp hành Chất lỏng cấu chấp hành đến cửa A qua cửa TA v ề đường hồi Hai cửa TA, TB nối thông vỏ.Hai khoang (2) n ối thông Khi trượt dịch chuyển, chất lỏng từ khoang bên chuy ển sang khoang hai bên Vít (3) nằm đường nối thơng hai khoang (2) Đi ều chỉnh vít (3) thay đổi thời gian hoạt động 14 | P a g e Lưu lượng qua van phân phối lưu lượng bơm cấp cho hệ thống, van phân phối phải đảm bảo Qv = 101,5 (l/ph) Ta chọn van phân phối hãng : Nachi – Nhật Bản; ký hiệu: SA-G03-C5-D1J21 Lưu lượng Qmax = 160 (l/ph) Áp suất Pmax = 35 (Mpa) 15 | P a g e + Chọn van an tồn Van an tồn có nhiệm vụ bảo vệ hệ thống tải như: xylanh b ị k ẹt ến áp suất hệ thống tăng vọt, gây nên nhiều cố hư hỏng bơm ngu ồn, v ỡ đường ống Nguyên lý làm việc van dựa cân lực ngược chi ều: lực đàn hồi lò xo tác dụng lên trượt ( hay nút van ) v ới l ực áp su ất d ầu cao áp gây nên Tùy theo hệ thống, hoạt động tính chất mà van an tồn đặt giá trị áp suất khác Khi áp suất h ệ th ống tăng v ọt lên tải, cấu chấp hành bị kẹt, hỏng van an tồn làm vi ệc, x ả chất lỏng bể đến áp suất đạt giá trị định mức Van an toàn đ ược chia làm loại: van an toàn tác động trực tiếp van an toàn tác đ ộng gián ti ếp Van an toàn tác động trực tiếp sử dụng chủ yếu cho hệ th ống có l ưu lượng nhỏ áp suất thấp Trong hệ thống thủy lực ta Q nguồn = 101,5 (l/ph); Png = 160 (bar) Ta chọn van an toàn tác đ ộng gián ti ếp c hãng Nachi – Nh ật B ản; ký hiệu: RV-13; Pmax = 700 (bar); Qxả = (l/ph); phạm vi điiều chỉnh áp lực: (100700) (bar); khối lượng: 1,6 (kg) 16 | P a g e + Chọn van chống rơi (van chiều có điều khiển) Van chống rơi có cấu tạo gần van chiều, chiều ngược l ại d ầu qua đượckhi có đường dầu cao áp tác động từ bên ngồi vào Van chống rơi có nhiệm vụ giữ áp chống tụt cho c cấu ch ấp hành Trong h ệ thống thủy lực máy ép van chống rơi có nhiệm vụ gi ữ áp xylanh đ ể c ần piston có gắn khn ép không bị rơi xuống điểm chết máy ép Với yêu cầu lưu lượng áp suất hệ th ống, ta ch ọn van ch ống nún c hãng Nachi – Nhật Bản; ký hiệu: OYH-G03-AY-10; Pmax = 350 (bar); Qmax = 100 (l/ph) 17 | P a g e + Chọn van van tiết lưu chiều Van tiết lưu chiều có nhiệm vụ điều khiển vận tốc xylanh hành trình ép máy ép Ta chọn van hãng Enerpac – Nhật Bản; ký hi ệu : VFC-70; Pmax = 700 (bar); Qmax = 20 (l/ph); khối lượng: 1,4 (kg); nhiệt độ dầu: ( 55 ) + Chọn van chiều Hệ thống thủy lực máy ép thiết kế có van chiều vị trí sau b ộ ngu ồn làm nhiệm vụ cho chất lỏng chảy theo chi ều, giúp cho trình b ảo dưỡng nguồn thuận tiện Từ áp suất lưu lượng nguồn hệ thống ta chọn van chi ều hãng Nachi – Nhật Bản; ký hiệu: OCH-G04-P1-10; Pmax = 350 (bar); Qmax = 300 (l/ph) 18 | P a g e 3.9 Chọn rơle áp suất Rơle áp suất có nhiệm vụ chuyển tín hiệu điện, tín hiệu ện đ ược truyền tới van phân phối để van phân phối làm nhiệm vụ áp su ất h ệ thống đạt đến áp suất cài đặt cho rơle Căn vào áp su ất h ệ th ống 160(bar) ta chọn rơle áp suất hãng TAIWAN FLUID POWER – Đài Loan có kí mã hiệu sau: DNA-250K-22B Các thống số kỹ thuật kích thước lắp đặt cho catalogue hãng 3.10 Chọn đồng hồ đo áp khóa đồng hồ Chọn loại đồng hồ chân đứng có áp suất lớn là: 350 (bar) Chọn khóa đồng hồ tương ứng với chân đồng hồ 3.11 Chọn mắt thăm dầu lắp đổ dầu 19 | P a g e + Ta chọn hãng ASHUN – Đài Loan, có mã ký hiệu sau: - Nắp đổ dầu: HY – 06 Mắt thăm dầu: LS – Các thông số kỹ thuật kích thước lắp đặt cho catalogue hãng 3.12 Chọn lọc dầu + Nhiệm vụ lọc dầu: Trong trình hoạt động, dầu h ệ th ống thường bị nhiễm nhiễm bẩn bụi, cặn bẩn từ môi trường hay thân dầu hệ thống tạo nên trình hoạt động Những chất bẩn hệ thống dễ dàng gây nên tượng như: kẹt c cấu ch ấp hành, van hay gây nên xâm thực phá hủy hoàn toàn hệ th ống Do b ộ l ọc dầu có nhiệm vụ lọc chất bẩn nói trên, tăng tính ổn định h ệ th ống Tuy nhiên lọc ngăn ngừa phần định, sau th ời gian ta phải tiến hành thay dầu cho hệ thống + Nguyên lý làm việc lọc dầu: sử dụng phần tử l ọc làm v ướng l ại tạp chất có dòng dầu thủy lực chảy qua phần tử l ọc s dụng trường lực để tách tạp chất khỏi dầu thủy lực Trường hợp thứ nh ất, tạp chất bị vướng lại bề mặt phần tử lọc, phía đáy phần tử l ọc lọc thủy lực Trường hợp thứ hai, dầu thủy lực dẫn qua tr ường nhân tạo ( từ trường, điện trường, trường ly tâm, trọng trường ) làm tạp chất bị lắng xuống + Phân loại lọc: Dựa vào kích thước hạt bị giữ lại: - - - Bộ lọc thô: lọc hạt có kích thước 0,1 (mm) Bộ l ọc thơ lắp đặt ống rót để lọc dầu thủy lực rót vào thùng chứa, lắp đặt ống hút ống nén để lọc sơ dầu thủy lực Bộ lọc trung bình: lọc hạt có kích th ước từ ( 0,05 0,1 ) (mm) Bộ lọc trung bình thường lắp đặt đường ống nén đường ống xả Bộ lọc tinh: lọc hạt có kích thước nhỏ 0,05 (mm) B ộ lọc tinh thường lắp vị trí có lưu lượng vừa phải, thường nhánh phụ hệ thống phần tử hệ th ống đòi hỏi dầu hoạt động phải tinh Dựa vào vị trí lắp lọc hệ thống thủy lực: ta có b ộ lọc dầu áp su ất cao lọc dầu áp suất thấp Bộ lọc dầu áp suất cao th ường lắp đ ường ống 20 | P a g e đẩy ( sau van an toàn nguồn ) Bộ l ọc dầu áp su ất th ấp th ường đ ược l ắp đường ống xả Dựa vào kết cấu lọc: lọc lưới; lọc lá; lọc gi ấy; b ộ l ọc n ỉ; b ộ l ọc nam châm… + Khi lựa chọn lọc cho hệ thống cần ý điều kiện sau: - Nguyên nhân tạo tạp chất Độ nhạy chi tiết thủy lực với tạp chất Chế độ công tác máy thủy lực Áp suất công tác Thiết bị điều khiển hay không điều khiển Loại dầu công tác điều kiện vận hành Vị trí lắp lọc có lưu lượng áp suất + Trong hệ thống thủy lực máy ép 300T ta lắp đặt m ột l ọc đường ống xả dầu bể Lắp kèm theo lọc van chi ều có áp su ất 3(bar) có nhiệm vụ xả lọc có dấu hiệu bị tắc, tăng tính vận hành ổn đ ịnh hệ thống + Bộ lọc trang bị thêm hệ thống gi ải nhiệt dầu Ch ọn h ệ th ống gi ải nhiệt dầu có ký hiệu sau: AOR-150L; Qmax = 150 (l/ph): + Chọn lọc trung bình có ký hiệu là: ACF – 06 công ty th ủy l ực Trung Anh phân phối Các thơng số kỹ thuật kích thước lắp đặt cho catalogue hãng kèm sản phẩm: 21 | P a g e 3.13 Tính tốn thiết kế bể dầu + Làm bể dầu rời với phần lại hệ thống thủy lực máy ép + Chức nhiệm vụ bể dầu: - Cung cấp dầu cho hệ thống hoạt động Chứa dầu cho toàn hệ thống Lắng đọng loại cặn bẩn có dầu q trình hoạt động Tản nhiệt cho dầu hệ thống trình làm việc Gá đặt thiết bị trạm nguồn + Kết cấu kích thước bể dầu: Bể dầu có kết cấu cho cặn bẩn dầu lắng xuống b ể, mu ốn v ậy phải hạn chế xoáy dầu bể đến mức thấp Dầu từ ống xả trở bể khơng xốy sủi bọt để xuất sủi bọt dẫn đến xuất bọt khí làm tăng nguy gây xâm thực cho h ệ th ống Đ ể đ ảm b ảo cho lưu thông dầu tạo điều kiện làm nguội tốt hơn, bên b ể ngăn thành buồng có cửa lưu thơng tương ứng phía hai vách ngăn ngang có c ửa so le với có kích thước hợp lý Hai vách ngăn có chi ều cao chiều cao bể dầu Mức dầu cao bể dầu ( 0,7 0,8 ) chi ều cao thành bể Ống hút bơm ống xả cần đặt vị trí đối phải ngập dầu cách đáy bể khoảng ( )D, ( D đường kính ngồi c ống 22 | P a g e tương ứng ) Đầu ống xả vát góc 45 quay vào mặt thành b ể, ta có th ể dùng lưới để khử xốy dầu hồi bể Đáy bể nên làm nghiêng m ột góc ( ) để thay dầu qua lỗ thoát dầu cần thi ết B ể d ầu nên đ ược s ơn nh ững màu sáng để tăng khả xạ nhiệt, tăng khả làm mát hệ th ống bảo vệ khỏi tác động bên ngồi + Tính tốn sơ kích thước bể dầu Kích thước bể dầu tính toán dựa sở đảm bảo mặt tản nhi ệt hạn chế đến mức tối đa xuất xốy dầu q trình hoạt động hệ thống Bể dầu thường có xu hướng kích thước hẹp cao h ơn r ộng th ấp để tăng khả truyền nhiệt dầu bên Lượng dầu h ệ th ống đường ống thủy lực phải ln điền đầy, khơng có gián đoạn Ta chọn bể dầu có dạng hình hộp chữ nhật Các kích thước bể dầu sau: - Chiều ngang bể dầu: a ( m ) Chiều dài bể: b = k1.a ( m ) Chiều cao bể: H = k2.a ( m ) Chiều cao dầu bể: h = 0,8.H = 1,2.a ( m ) Trong đó: k1; k2 hệ số tỷ lệ, thơng thường k = ( ) k2 = ( ) Ở ta chọn k1 = 2; k2 = 1,5 Thể tích bể dầu thường tính theo cơng thức sau: V = ( ) Qb = ( ) 101,5 = ( 304,5 507,5 ) (lít) Chọn V = 450 (lít) Ta có: V = a.b.h = a.2a.1,2a = 2,4.a3 = 450 (lít) chiều ngang bể dầu: a = = 0,572 ( m ) = 572 ( mm ) Chiều dài bể dầu: b = 2.0,572 = 1,144 ( m ) = 1144 ( mm ) Chiều cao bể dầu: H = 1,5.0,572 = 0,858 ( m ) = 858 ( mm ) Chiều cao dầu bể là: h = 1,2.0,572 = 0,6864 ( m ) = 686,4 ( mm ) Vậy kích thước bể dầu là: ( a b H ) = ( 572 1144 858 ) ( mm ) thu ận l ợi cho việc bố trí số chi tiết thủy lực động điện, bơm, van thủy lực, n ắp đổ dầu, lọc dầu, làm mát dầu nên ta chọn kích th ước kích th ước thức 3.14 Thiết kế bơm nguồn – thiết kế sơ bơm bánh ăn kh ớp 23 | P a g e + Tính bánh Bơm bánh ta thiết kế bơm bánh ăn khớp cấp Các bánh bơm bánh trụ thẳng Chọn hiệu suất lưu lượng bơm : = 0,8 Chọn số : Z1 = Z2 = 12 Chọn mô-đun bánh theo công thức khuyến cáo : m = ( 0,24 0,44 ) = ( 0,24 0,44 ) = ( 2,6 ) (mm) Chọn theo dãy tiêu chuẩn ưu tiên ta có : m = ( mm ) Đường kính vòng chia bánh : D1 = D2 = m.Z = 5.12 = 60 ( mm ) Đường kính vòng đỉnh bánh : Da1 = Da2 = D1 + 2.m = 60 + 2.5 = 70 ( mm ) Đường kính vòng chân bánh : Df1 = Df2 = D1 – 2,5.m = 60 – 2,5.5 = 47,5 ( mm ) Khoảng cách trục, bánh tiêu chuẩn : a = 0,5.m.( Z1 + Z2 ) = 0,5.5.( 12 + 12 ) = 60 ( mm ) Chiều cao : h = 2,25.m = 2,25.5 = 11,25 (mm) Chiều dày : s = = = = 7,85 (mm) Khe hở hướng kính: c0 = 0,25.m = 0,25.5 = 1,25 (mm) Khe hở cạnh răng, phụ thuộc vào mơ-đun “m” kho ảng cách tr ục “’a” c bánh Ta chọn bằng: 0,18 (mm) Góc ăn khớp: chọn = 20 Ta có : 24 | P a g e Qb = D1.m.b.n b = = Chiều dày bánh răng: b = 46 (mm) < 10.m = 10.5 = 50(mm) ok Chọn vật liệu gia công bánh thép hợp kim: 40XH nhi ệt luy ện th ấm cacbon thấm nito đạt độ cứng: 60HRC + Tính trục bơm Bơm bánh thiết kế có hai trục : trục chủ động tr ục b ị đ ộng Các trục thiết kế trục bậc Chọn vật liệu chế tạo trục thép 45 qua nhi ệt luy ện đ ược th ấm cacbon có ứng suất tiếp xúc cho phép = 540 (Mpa) ứng suất tiếp = 20 (Mpa) Momen xoắn đoạn trục chỗ có bánh là: M1 = 0,8 b.( D1.m + m2 ) = 0,8.150.105.0,046 = 198,858 ( N.m ) Sơ đường kính đoạn trục chỗ có bánh : d1 = = = 37 (mm) chọn d1 = 43 (mm) PHẦN : QUY ĐỊNH VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG THỦY LỰC CỦA MÁY ÉP THỦY LỰC 300T 4.1 Quy định vận hành + Yêu cầu lắp ráp : - - - 25 | P a g e Điều quan trọng lắp ráp hệ thống thủy lực công tác v ệ sinh Những hư hỏng nghiêm trọng có th ể x ảy r ất nhanh hệ thống có tạp chất bên ngồi xâm nhập vào hệ thống Ln ln làm kín tất khe hở b ể dầu sau v ệ sinh b ộ nguồn hệ thống Thiết lập chu kỳ vệ sinh thay dầu Khi hệ thống thủy lực mở phải đậy bịt kín tất cổng nối để không cho bẩn không khí ẩm lọt vào h ệ th ống Ph ải ln ln giữ chúng bịt kín ngoại trừ sửa chữa l ắp rắp Không sử dụng băng teflon hỗn hợp làm kín ống lo ại ren trụ - Khi lắp ráp chi tiết hệ thống phải phủ lớp dầu thủy lực vào chi tiết để tăng bôi trơn ban đầu, hệ thống chuẩn bị tốt để làm việc + Lưu ý vận hành bơm : - Tránh vận hành bơm tốc độ : Vận hành bơm tốc độ cao ma sát phận bơm tăng cao kh ả bôi tr ơn giảm, làm giảm tuổi thọ bơm Vận hành bơm tốc độ cao làm tăng nguy thiếu hụt dầu bơm, gây nên xâm th ực cho toàn hệ thống - Tránh tượng thiếu hụt dầu : Thiếu hụt dầu tượng dầu không đủ để nạp đầy cửa nạp bơm Khi tình trạng xảy ra, dầu cửa đẩy bơm có bọt khí làm xâm th ực gây phá h ủy hệ thống Nguyên nhân : bơm chạy tốc độ cho phép ; đường nạp bị tắc nghẽn ; mức dầu bể thấp cửa nạp ; độ nhớt dầu cao 4.2 Bảo dưỡng hệ thống + Hệ thống lọc độ : Thống kê cho thấy 80 hư hại hệ thống thủy lực trực tiếp hay không trực tiếp bắt nguồn từ ô nhi ễm d ầu th ủy l ực Bằng cách sử dụng lọc phù hợp có th ể giảm phần l ớn mức đ ộ ô nhi ễm dầu - - Kiểm tra để chắn kích thước lọc ch ọn không làm k ẹt l ưu lượng vị trí lắp Kiểm tra thùng chứa dầu thực kín chưa tất đệm kín làm việc điều kiện tốt Kiểm tra xem nắp thơng thùng d ầu có khơng kích thước phù hợp với mức độ xử lý l ưu lượng khí cần trao đổi hay khơng Khi nạp dầu cho thùng dầu đậy nắp dùng l ọc thô để chuyển dầu vào, không nên dùng bình đổ dầu trực tiếp vào Thùng dầu phải gắn với khóa xả dầu để ch ảy hết m ột cách tuần hoàn làm với hút + Giám sát chế độ : - 26 | P a g e Chế độ hoạt động bơm ; xylanh ; tăng áp ; toàn hệ van phụ trợ khác hệ thống phải giám sát Giám sát ô nhiễm dầu thủy lực thông qua l ọc h ệ thống + Kế hoạch bảo dưỡng : lập kế hoạch bảo dưỡng theo chu kỳ hàng tháng hay hàng năm cho hệ thống Tài liệu tham khảo : Google.com.vn 27 | P a g e ... cấp thiết bị thủy lực , khí nén tư vấn hệ thống thủy lực + Máy ép thủy lực hoạt động sở lý thuyết định luật Pascan: “ Áp suất tĩnh điểm lòng chất lỏng ” + Máy ép thủy lực sử dụng gia công áp lực: ... TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG THỦY LỰC CỦA MÁY ÉP THỦY LỰC 300T 2.1 Phân tích hoạt động máy + Hoạt động máy gồm ba trình: _ Qúa trình xylanh chuyển động xuống để ép sản phẩm _ Qúa trình xylanh giữ ép. .. 5|Page PHẦN 3: TÍNH TỐN HỆ THỐNG THỦY LỰC CỦA MÁY ÉP THỦY LỰC 300T 3.1 Tính tốn xylanh thủy lực + Tính tốn thơng số hình học: Đường kính xylanh: Ta có: F = P.A1 = P Trong : _ F : lực tạo đầu cần